Если вы набрали «коаксиальный кабель», вы ищете то же, что и «коаксиальный кабель» или «коаксиальный кабель» — один продукт, три варианта написания. Короткий ответ: коаксиальный кабель — это линия передачи, состоящая из двух проводников, имеющих одну ось: внутреннего проводника, по которому передается сигнал, и внешнего экрана, который возвращает ток и блокирует внешние помехи. Зазор между ними заполнен диэлектриком, который поддерживает постоянное расстояние между ними.
Вся суть в этой геометрии. Поскольку расстояние никогда не меняется по длине, кабель имеет одинаковое волновое сопротивление в каждой точке, поэтому волна распространяется вперед, а не отражается назад. Все остальное — насколько далеко можно проехать, какой разъем подходит, выживет ли кабель на открытом воздухе — вытекает из трех вещей: импеданса, частоты и экранирования.
Что такое коаксиальный кабель?
Коаксиальный кабель представляет собой несбалансированную линию передачи: сигнал передается по центральному проводнику, а внешний проводник действует как обратный путь и опорное заземление.
Четыре концентрических слоя выполняют свою работу, и каждый покрывает то, чего не могут другие.
| Слой | Типичный материал | Функция |
|---|---|---|
| Центральный дирижер | Одножильный или многожильный медь, сталь, плакированная медью, медь с посеребренным покрытием | Переносит сигнал; его диаметр составляет половину уравнения импеданса |
| Диэлектрик | Твердый или вспененный полиэтилен, ПТФЭ, ФЭП. | Фиксирует расстояние между проводниками и устанавливает скорость распространения. |
| Щит | Тесьма, фольга или комбинация фольги и тесьмы. | Обратный путь и барьер помех; покрытие указывается в процентах |
| Куртка | ПВХ, ПЭ, ЛСЖ, ФЭП | Механическая и экологическая защита |
Импеданс определяется отношением внутреннего диаметра экрана к диаметру центрального проводника в сочетании с диэлектрической проницаемостью изоляции. Вот почему два кабеля могут выглядеть почти одинаково и при этом представлять собой часть с сопротивлением 50 Ом и часть с сопротивлением 75 Ом.
Устаревшие обозначения, такие как РГ-59, РГ-6 и РГ-58, до сих пор используются в качестве сокращений. Они описывают размер и семейство импедансов, а не точные электрические характеристики, поэтому таблица данных всегда превосходит этикетку.
50 Ом или 75 Ом: согласуйте импеданс на обоих концах
Первый вывод: коаксиальные кабели сопротивлением 50 Ом и 75 Ом не являются взаимозаменяемыми в работающем радиочастотном тракте, даже если разъемы привинчены друг к другу.
Импеданс выбирается оборудованием, а не кабелем. Порты радио, антенны, тестовых и измерительных приборов почти всегда имеют сопротивление 50 Ом. Распределение видео и кабельное телевидение рассчитаны на сопротивление 75 Ом, поэтому разъем типа F так сильно отличается от разъема N или SMA.
| Недвижимость | 50 Ом | 75 Ом |
|---|---|---|
| Типовые системы | Радио, антенные фидеры, испытательные стенды, контрольно-измерительные приборы | Видео, кабельное телевидение, широкополосное распространение, подключение модемов. |
| Общие интерфейсы | SMA, SMB, MCX, BNC (50 Ом), TNC, N, 7/16 DIN, 2,92 мм | Тип F, BNC (75 Ом), варианты 1,6/5,6 (L9) |
| Мощность | Выше, поскольку геометрия снижает пиковое напряжение. | Нижний; Целью проекта являются низкие потери, а не высокая мощность |
| Потери при том же наружном диаметре | Чуть выше | Чуть ниже |
| Результат их смешивания | Отражения, пульсации частотной характеристики и потери, которых можно избежать на обоих концах | |
Ловушка в том, что некоторые интерфейсы существуют при обоих импедансах. BNC и 1,6/5,6 являются классическими примерами: BNC на 75 Ом и BNC на 50 Ом механически соединяются, но электрически являются разными частями. Всегда проверяйте полное сопротивление перед заказом и никогда не делайте выводов о форме разъема.
Чего на самом деле вам стоит несоответствие
Первый вывод: несоответствие импедансов превращает часть прямого сигнала в отражение, и эта энергия не исчезает — она снова появляется в виде пульсаций, потерь и тепла.
Отношение отраженного напряжения к прямому определяется КСВ. КСВ 1,5 отражает примерно 4 процента мощности; КСВ 2,0 соответствует примерно 11 процентам. На коротком промежутке времени, предназначенном только для приема, это может быть незаметно. На длинном фидере или передатчике это отображается как:
- Пульсация по полосе вместо ровного отклика
- Уменьшена эффективная дальность действия антенны.
- Нагревание разъемов и концов кабеля при более высоких уровнях мощности
- Рост количества ошибок на цифровых каналах, которые ранее были стабильными
Механические проблемы вызывают те же симптомы. Ослабленная оплетка, частично обжатая втулка или изношенная сопрягаемая поверхность создают небольшой локальный скачок сопротивления, и каждый стык цепи усиливает этот эффект.
Распространенные типы коаксиальных кабелей и где они подходят
Первый вывод: выбирайте кабель по сопротивлению, потерям на метр на самой высокой частоте и физическому окружению — именно в таком порядке.
| Семейство кабелей | Импеданс | Типичное применение |
|---|---|---|
| RG-59 | 75 Ом | Короткие аналоговые видеоролики и устаревшие системы видеонаблюдения; скромное экранирование |
| RG-6 | 75 Ом | Спутниковое, кабельное телевидение и модемные каналы; лучшая защита, чем у RG-59 |
| РГ-11 | 75 Ом | Более длинные цепи с сопротивлением 75 Ом, где больший диаметр окупается меньшими потерями. |
| RG-58 | 50 Ом | Короткие маломощные перемычки и настольные провода |
| РГ-213 | 50 Ом | Более толстые 50-омные участки с улучшенной мощностью |
| Пенодиэлектрический кабель с низкими потерями | 50 Ом | Антенные фидеры, где решающим фактором являются потери на метр |
| Полужесткий | 50 или 75 Ом | Фиксированные, фазостабильные прогоны; внешний проводник представляет собой сплошную медную трубку |
| Полугибкий | 50 или 75 Ом | Трассы, которые должны достаточно хорошо удерживать фазу, но при этом формироваться вручную. |
Для коротких участков разница между этими семействами невелика. На расстоянии нескольких метров и выше примерно 1 ГГц показатель потерь в дБ на 100 м на вашей рабочей частоте становится числом, определяющим работоспособность канала.
Разъем часто устанавливает ограничения, а не кабель
Первый вывод: на большинстве коротких и средних трасс интерфейс разъема и качество его крепления ограничивают производительность раньше, чем кабель.
Три решения определяют результат:
- Серия интерфейсов. SMA, MCX, SMB, SMC, BNC, TNC, N, 7/16 DIN, 2,92 мм и SMP имеют свой собственный диапазон частот, механический размер и способ соединения. Миниатюрный интерфейс экономит место; более крупный обычно выдерживает большее количество циклов спаривания и обладает большей мощностью.
- Способ крепления. Обжимные, зажимные, паяные и беспаечные нажимные наконечники подходят для различных конструкций кабелей. Плохое обжатие увеличивает контактное сопротивление и добавляет небольшой скачок импеданса, который легко измерить, но трудно увидеть.
- Стиль крепления. Конец кабеля, печатная плата, перегородка, фланцевая и микрополосковая версии одного и того же интерфейса решают различные механические проблемы: от прохода панели до запуска платы внутри корпуса.
При длительной трассе или в суровых условиях соответствие покрытия разъема и типа экрана кабеля имеет такое же значение, как и название интерфейса. Более полную информацию о семействах интерфейсов и критериях их выбора можно найти в собственном руководстве сайта по Типы коаксиальных радиочастотных разъемов, характеристики и советы по выбору является полезным дополнением к этому контрольному списку.
Коаксиальные радиочастотные разъемы для монтажа на кабеле, печатной плате и панели Просмотрите MCX, SMA, BNC, N и соответствующие коаксиальные радиочастотные разъемы, включая варианты крепления кабеля, печатной платы, фланца и перегородки для различных сборок. Посмотреть продукт → Адаптеры и обратная полярность: когда интерфейсы не совпадают
Первый вывод: используйте адаптер только в том случае, если вы не можете повторно подключить кабель, потому что каждый дополнительный интерфейс добавляет небольшие вносимые потери и еще одно соединение, которое может расшататься.
Адаптеры делятся на три практические группы:
- Интертайп адаптеры — 7/16 к N, BNC к SMA, SMA к SMP, N к TNC и т. д., объединяя две разные серии.
- Внутритиповые адаптеры — одна и та же серия на обоих концах, используется для смены пола или как жертвенная деталь, которую дешевле заменить, чем порт панели.
- Адаптеры обратной полярности — Версии RP-SMA, RP-TNC и RP-N, в которых интерфейс выглядит стандартно, но пол центрального контакта поменян местами.
Обратная полярность существует для того, чтобы рацию и ее антенну нельзя было соединить обычной потребительской деталью. Это преднамеренное ограничение, а не дефект, и ответная половина также должна иметь обратную полярность — стандартный SMA не будет правильно сопрягаться с RP-SMA, независимо от того, насколько тщательно его поворачивают.
Коаксиальные радиочастотные адаптеры для преобразования интерфейса и пола Сравните адаптеры разных типов, внутритипов и адаптеры обратной полярности, охватывающие SMA, N, BNC, 7–16 и другие комбинации радиочастотных интерфейсов. Посмотреть продукт → Защита от перенапряжения для трасс, выходящих за пределы здания
Первый вывод: любой коаксиальный кабель, выходящий за пределы помещения, должен пройти через встроенный молниеотвод, прежде чем он достигнет радиостанции.
Коаксиальные протекторы выбираются по интерфейсу, по полу разъема и по полосе частот, которую они должны проходить с минимальными потерями. Устройство защиты, прозрачное на частоте 450 МГц, может оказаться бесполезным на частоте 6 ГГц, поэтому характеристика полосы пропускания имеет большее значение, чем просто рейтинг перенапряжения. Интерфейсы охватывают SMA, BNC, TNC, N, 7/16 DIN, тип F, UHF, TAC, FL10 и RP-SMA, что означает, что защитное устройство обычно можно вставить без адаптера.
Два практических совета избавят вас от проблем в дальнейшем: держите собственный провод протектора или наконечник заземления как можно короче и устанавливайте его там, где к нему можно дотянуться для осмотра, поскольку протектор, который поглотил удар, следует заменять, а не доверять ему.
Коаксиальные грозозащиты для защиты линейных ВЧ-фидеров Обзор газоразрядных, четвертьволновых и гибридных защитных устройств для N, BNC, F, SMA и других коаксиальных серий в наружных радиочастотных трактах. Посмотреть продукт → Практический контрольный список перед заказом
Сначала вывод: подтвердите импеданс, частоту, среду и механический интерфейс в указанном порядке, и большинство ошибок при заказе просто исчезнут.
- Проверьте сопротивление на обоих концах участка, а не только на том конце, который вы видите.
- Запишите максимальную частоту и длину трассы, затем проверьте потери в кабеле на 100 м на этой частоте.
- Проверьте покрытие экрана и окружающую среду — в помещении, на открытом воздухе, воздействие ультрафиолета, температуру, изгиб.
- Выберите интерфейс разъема порта оборудования, а затем метод крепления — конструкцию кабеля.
- Определите способ монтажа и измерьте толщину панели для переборки и фланцевых деталей.
- Перечислите допуски, которые вас интересуют: размеры сопряжения, крутящий момент муфты и усилие удержания кабеля.
- Посчитайте суставы. Каждый адаптер, проходная переборка и предохранитель увеличивают потери и создают еще одну точку отказа.
- Купите детали для концов кабеля и панели у тот же поставщик радиочастотных компонентов так, чтобы допуски и покрытие были одинаковыми во всей сборке.
Часто задаваемые вопросы
Является ли «коаксиальный кабель» отличным продуктом от коаксиального кабеля?
Нет. Это тот же кабель с пробелом посередине. Коаксиальный, коаксиальный и коаксиальный — все это относится к кабелю с внутренним проводником и концентрическим внешним экраном.
Могу ли я использовать кабель сопротивлением 75 Ом с радиоприемником сопротивлением 50 Ом?
Подключить его можно, но не стоит ожидать, что он будет работать хорошо. Несоответствие создает отражения и дополнительные потери, причем эффект усиливается с увеличением длины кабеля. Для радиооборудования используйте кабель сопротивлением 50 Ом и разъемы 50 Ом.
Всегда ли более длинный коаксиальный кабель означает большие потери?
Да. Потери указаны в дБ на 100 м на указанной частоте, поэтому они масштабируются как по длине, так и по частоте. Удвоение длины примерно удваивает потери; переход на более высокий диапазон снова стоит дороже.
В чем разница между коаксиальным кабелем с одинарным и двойным экранированием?
В одинарном экранированном кабеле используется только оплетка. Двойное экранирование добавляет слой фольги, обычно прикрепленный к диэлектрику, что увеличивает зону покрытия и улучшает подавление помех, что полезно рядом с двигателями, коммутационными источниками питания и плотной прокладкой кабелей.
Ухудшают ли адаптеры сигнал?
Каждый адаптер добавляет небольшие вносимые потери, часто несколько десятых дБ, плюс еще одно механическое соединение. Один адаптер редко является проблемой; цепочка из четырех измерима.
Подведем итог: коаксиальный кабель определяется своей концентрической геометрией, а его поведение определяется импедансом, частотой и экранированием. Подтвердите импеданс портов, проверьте потери на самой высокой частоте, выберите интерфейс разъема, соответствующий оборудованию, и следите за тем, чтобы количество соединений было небольшим. Сделайте эти четыре вещи, и остальная часть спецификации будет следовать естественным образом.
